Ranskan majakkakomissio perustettiin 29. huhtikuuta 1811. Vuonna 1819 Arago, josta oli tullut Ranskan majakkakomission jäsen vuonna 1813, tarjoutui tekemään järjestelmällisen katsauksen majakkavalaistuksen mahdollisista parannuksista. Hän pyysi, että Claude Mathieu ja Augustin Fresnel nimitettäisiin hänen työtovereikseen hankkeeseen. Hänen pyyntöönsä suostuttiin 21. kesäkuuta 1819, ja Augustin suostui toimimaan komiteassa. Augustin laati ensimmäisen raporttinsa majakoiden optiikasta ja valaisimista 29. elokuuta 1819, vain kaksi kuukautta sen jälkeen, kun hän oli aloittanut työnsä hankkeessa.

Hän aloitti raporttinsa täydellisellä analyysillä tuolloin käytössä olleiden heijastimien rakenteesta. Sen jälkeen hän ehdotti, että metalliheijastimet korvattaisiin lasilinsseillä ja että käytettäisiin yhtä suurta Argand-tyylistä lamppua, jossa olisi samankeskiset sydämet ja jolla korvattaisiin heijastimien kanssa tarvittavat useat yhden sydämen lamput.

Linssejä oli käytetty majakoissa ensimmäisen kerran Englannissa 1700-luvun lopulla ja Amerikassa vuonna 1810, mutta kaikki olivat epäonnistuneet linssin lasin paksuuden aiheuttaman valonhäviön ja lasin huonon laadun vuoksi. Nämä linssit olivat myös liian painavia lasin paksuuden vuoksi.

Paino- ja paksuusongelmien ratkaisemiseksi Fresnelin linssiehdotus perustui Buffonin ja Condorcet’n suunnitelmiin, vaikka Fresnel ei ollut tuolloin lainkaan tietoinen heidän ehdotuksistaan. Näitä malleja ehdotettiin 1700-luvulla, mutta niitä ei koskaan rakennettu, koska ei ollut teknisesti mahdollista hioa yhden kappaleen lasia Buffonin vaatimalla tavalla tai valmistaa Condorcet’n ehdottamia yksiosaisia renkaita. Kun Augustinin suunnitelma oli valmis, hänelle ilmoitettiin, että Buffon ja Condorcet olivat aiemmin ehdottaneet samankaltaisia malleja.

Vuoden 1822 aikana Augustin työskenteli viimeistelläkseen vilkkuvaa linssiä koskevan suunnitelmansa, jossa käytettiin kahdeksaa hänen pyöreää häränsilmäistä vilkkupaneeliaan. Jokainen häränsilmäpaneeli taittoi (harhautti) valoa sekä vaaka- että pystysuunnassa muodostaen valonsäteitä. Kunkin häränsilmäisen linssipaneelin valon, joka valaistiin neljällä keskipakoisella lampulla, todettiin vastaavan kolmea ja neljäsosaa parhaista tuolloin käytössä olleista 31 tuuman heijastimista. Häränsilmä-salamapaneelien lisäksi hän lisäsi kahdeksan pientä puolisuunnikkaan muotoista linssipaneelia, jotka oli sijoitettu 25 asteen kulmaan häränsilmä-salamapaneelien yläpuolelle ja taakse. Nämä linssit keräsivät polttimen yläpuolella olevan valon ja ohjasivat sen kahdeksaan suureen litteään peiliin, jotka oli sijoitettu niin, että valo heijastui vaakasuoraan härkäsilmäpaneelien yläpuolelle. Puolisuunnikkaat linssit ja ylemmät peilit suunniteltiin keräämään noin yksi neljäsosa lampun polttimen yläpuolelta tulevasta valosta ja pidentämään välähdyksen kestoa merenkulkijan näkemällä tavalla noin kaksinkertaiseksi verrattuna pelkistä päälinssipaneeleista tulevaan välähdykseen. Hän lisäsi myös neljä pienten peilien rengasta päälinssipaneelien alapuolelle keräämään valoa polttimen alapuolelta ja suuntaamaan sen vaakasuoraan ja majakan lähiympäristöön. Merenkulkija näki pitkän pimeän jakson, jota seurasi loistava valon välähdys ja toinen pimeä jakso jne. linssin pyöriessä akselinsa ympäri.

Augustin loi useita muitakin majakkalinssien muotoja sen jälkeen, kun hän oli suunnitellut ensimmäisen pyörivän, ensimmäisen asteen linssin. Hän otti häränsilmäisen salamalevynsä perusrakenteen, pyöritti sitä pystyakselinsa ympäri ja loi ensimmäisen kiinteän linssin vuonna 1824. Tämä malli koostui 12 pystysuorasta paneelista, jotka muodostivat ympyrän. Hän käytti edelleen peilejä sekä päälinssihihnan ylä- että alapuolella ja pieniä linssin ylä- ja alapuolelle vinoon asetettuja linssejä suuntaamaan valoa ylä- ja alapuolisille peileille. Kiinteän rakenteen pääpaneelit keräsivät lampun valon ja taittivat (taivuttivat) sen pystysuoraan vaakasuoraksi säteeksi. Valonsädettä tuettiin peileistä vaakasuoraan suunnatulla lisävalolla. Kiinteä linssi ohjasi valon litteän levyn muotoisena täydellisen 360 asteen ympyrän ympäri. Merenkulkija näki tasaisen valon.

Kiinteän linssin mallia muutettiin edelleen vuonna 1825, kun Augustin lisäsi siihen sarjan pyöriviä välähdyslevyjä luodakseen ensimmäisen kiinteän/välähdyslinssin. Kiinteä linssi ohjasi valon litteän levyn muotoisena täydellisen 360 asteen ympyrän ympäri. Kääntyvät välähdyslevyt taittivat kiinteän vyön valon vaakasuoraan ja loivat kahdesta neljään vaakasuoraa valonsädettä. Kun välähdyspaneelit pyörivät kiinteiden paneelien ympärillä, merenkulkija näki kiinteän valon, jota seurasi välähdyspaneelin säteen loistava välähdys, jota seurasi jälleen kiinteä valo.

Linssi, josta kaikki alkoi, aluksi Fresnelin ensimmäisen kertaluvun linssi (1823)

Fresnelin linssejä oli eri kokoluokkia (järjestyksiä), suurimmasta, hyperradiaalisesta, pienimpään, kahdeksannen kertaluvun linssiin, kuten edellä on esitetty.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.